Hoe een systeem van niet-lineaire vergelijkingen in MATLAB op te lossen

Hoe Een Systeem Van Niet Lineaire Vergelijkingen In Matlab Op Te Lossen



Niet-lineaire vergelijkingen zijn soorten vergelijkingen die de grafiek volgen, krommen en niet-lineaire vormen vormen. Het oplossen van een dergelijk systeem van vergelijkingen is een veel voorkomend probleem voor ingenieurs en wetenschappers. De belangrijkste reden achter het oplossen van dit soort vergelijkingen is vanwege hun complexiteit bij het vinden van de exacte oplossing. Mogelijk vindt u meerdere oplossingen of in sommige gevallen bestaat er geen oplossing. MATLAB biedt ons verschillende manieren om het systeem van niet-lineaire vergelijkingen op te lossen. Een daarvan gebruikt een ingebouwde oplossen() functie.

Deze gids leert ons hoe we de oplossing van het niet-lineaire vergelijkingssysteem in MATLAB kunnen berekenen met behulp van de oplossen() functie.

Hoe het niet-lineaire vergelijkingssysteem in MATLAB op te lossen?

De oplossen() is een ingebouwde functie in MATLAB die wordt gebruikt voor het oplossen van a systeem van niet-lineaire vergelijkingen met meerdere variabelen. Als het aantal vergelijkingen gelijk is aan het aantal onbekenden, is de oplossing van een stelsel van niet-lineaire vergelijkingen zal numeriek zijn; anders is de oplossing symbolisch in termen van de gewenste variabele. Elke variabele in de systeem van niet-lineaire vergelijkingen kan een of meerdere oplossingen hebben op basis van zijn volgorde.







Syntaxis

De oplossen() functie volgt een eenvoudige syntaxis om a op te lossen systeem van niet-lineaire vergelijkingen in MATLAB.





x = oplossen ( leuk,x0 )
x = oplossen ( plezier,x0,opties )

Hier:



De functie x = lost op(leuk, x0) lost het stelsel van niet-lineaire vergelijkingen op uitgaande van een punt x0 .











De functie x = fsolves(leuk, x0, opties) lost het niet-lineaire stelsel van vergelijkingen op met behulp van optimalisatiemethoden die zijn gespecificeerd in de opties.

Opmerking: De opties gebruiken standaard de Newton Rapson methode om oplossingen van stelsels van niet-lineaire vergelijkingen te berekenen. U kunt andere methoden opgeven, zoals vertrouwensregio, Levenberg-Marquardt , en anderen.



Voorbeelden

Volg de gegeven voorbeelden om te leren hoe u een systeem van niet-lineaire vergelijkingen kunt oplossen met behulp van de oplossen() functie in MATLAB.

Voorbeeld 1: 2 niet-lineaire vergelijkingen oplossen in MATLAB

Het gegeven voorbeeld maakt eerst een door de gebruiker gedefinieerde MATLAB-functie met de naam niet-lineair_systeem met het stelsel van twee niet-lineaire vergelijkingen.

functie F = niet-lineair_systeem ( X )
F ( 1 ) = exp ( vierkante meter ( ( X ( 1 ) +x ( 2 ) ) ) ) - X ( 2 ) * ( 1 + vierkante meter ( X ( 1 ) ) ) ;
F ( 2 ) =x ( 1 ) * zonder ( X ( 2 ) ) +x ( 2 ) * cos ( X ( 1 ) ) - 0.1 ;

Nu roepen we de functie in een ander scriptbestand aan om het gedefinieerde systeem van niet-lineaire vergelijkingen op te lossen met behulp van de oplossen(leuk, x0) functie vanaf het punt x0 = (0, 0).

leuk = @nonlinear_system;
x0 = [ 0 , 0 ] ;
x = oplossen ( leuk,x0 )

Voorbeeld 2: niet-lineaire vergelijkingen oplossen uitgaande van punt [-5,5]

Bekijk nu het gedefinieerde stelsel van vergelijkingen in het door de gebruiker gedefinieerde functiebestand nonlinear_system.m en roep de functie aan om dat stelsel van niet-lineaire vergelijkingen op te lossen vanaf het punt x0 = [-5, 5] de ... gebruiken oplossen() functie.

leuk = @nonlinear_system;
x0 = [ - 5 , 5 ] ;
x = oplossen ( leuk,x0 )

Lees dit voor meer informatie gids .

Conclusie

Het oplossen van een systeem van niet-lineaire vergelijkingen is het meest voorkomende probleem in wiskunde en techniek. MATLAB biedt ons een ingebouwde oplossen() functie waarmee we een stelsel van niet-lineaire vergelijkingen kunnen oplossen. Deze gids behandelt de basisprincipes van het oplossen van systemen van niet-lineaire vergelijkingen die beginners zullen helpen de werking van te begrijpen oplossen() functie in MATLAB.